高级语言程序设计C++大作业基于QT实现的2048小游戏源代码+项目文档

# 高级语言程序设计2-2 C++大作业 <!-- TOC --> - [高级语言程序设计2-2 C++大作业](#高级语言程序设计2-2-c大作业) - [1. 作业题目](#1-作业题目) - [2. 开发软件](#2-开发软件) - [3. 课题要求](#3-课题要求) - [4. 主要流程](#4-主要流程) - [4.1 绘制游戏窗口：](#41-绘制游戏窗口) - [4.1.1 QWidget：](#411-qwidget) - [4.1.2 QLayout：](#412-qlayout) - [4.1.3 QLabel：](#413-qlabel) - [4.1.4 显示分数：](#414-显示分数) - [4.1.5 绘制4*4网格布局：](#415-绘制44网格布局) - [4.2 绘制数字块：](#42-绘制数字块) - [4.3 编写游戏逻辑：](#43-编写游戏逻辑) - [4.3.1 获取键盘输入：](#431-获取键盘输入) - [4.3.2 生成新数字块：](#432-生成新数字块) - [4.3.3 移动、相加操作：](#433-移动相加操作) - [4.3.4 游戏胜利/失败条件：](#434-游戏胜利失败条件) - [5. 单元测试:](#5-单元测试) - [5.1 绘制游戏窗口：](#51-绘制游戏窗口) - [5.2 绘制数字块：](#52-绘制数字块) - [5.3 游戏逻辑展示：](#53-游戏逻辑展示) - [6. 体会与感悟](#6-体会与感悟) <!-- /TOC --> ## 1. 作业题目 * 2048小游戏：通过上下左右键合并数字块，合并得出2048时，游戏胜利；当上下左右操作均无法移动任一数字块，游戏失败。 ## 2. 开发软件 * 系统环境： Windows 10 * 开发环境： Qt Creator 4.3.1 * 编译器环境： MinGW 5.3.0 32bit (C/C++) * Qt依赖版本： Qt 5.9.0 ## 3. 课题要求 * 学生自选题目，使用C++语言完成一个图形化的小程序。 * 图形化平台不限，可以是MFC、QT等。 * 程序内容主题不限，可以是小游戏、小工具等。 ## 4. 主要流程 ### 4.1 绘制游戏窗口： #### 4.1.1 QWidget： * Widget是Qt中创建用户界面的主要元素，它可以显示数据和状态信息，接收用户输入，并为其他应该组合在一起的Widget提供一个容器（可以堆叠盛放其他的Widgets）。最外层的Widget称为Window。 ```cpp GameBoard::GameBoard(QWidget *parent) : // 由Qwidget继承来的组件 QWidget(parent) ``` * 在创建游戏面板时，我们在文件初始创建时就可以选中继承对象QWidget  #### 4.1.2 QLayout： * QLayout提供了便捷的页面布局方法： 1. QHBoxLayout将Widget按水平排列，从左到右。 2. QVBoxLayout将Widget按垂直排列，从上到下。 3. QGridLayout在二维网格中布局Widget。Widget可以占用多个单元格。 ```cpp // 设置主窗口垂直布局 mainLayout = new QVBoxLayout(); // QLayout将Widget呈现垂直排列 setLayout(mainLayout); // 创建游戏面板为网格状布局 boardLayout = new QGridLayout(); // QLayout将Widget呈现二维网格排列 ``` #### 4.1.3 QLabel： * QLabel用于显示文本或图像。不提供用户交互功能。 * QLabel可以使用类似`CSS`的样式设置，通过方法`setStyleSheet`启用样式设置 ```cpp auto cell = new QLabel(); cell->setText("2"); cell->setAlignment(Qt::AlignCenter); cell->setStyleSheet("QLabel { background: rgb(238,228,218); color: rgb(119,110,101); font: bold; border-radius: 10px; font: 40pt; }"); ``` * 上面代码将cell定义为一个QLabel，设置块中文本为2，居中，同时设置了QLabel样式，对颜色、背景和字体进行进一步调整。 #### 4.1.4 显示分数： * 在游戏面板下方，显示分数score，且右对齐。 ```cpp // 加入score显示模块 score = new QLabel(QString("SCORE: %1").arg(0)); // 用QLabel显示分数score score->setStyleSheet("QLabel { color: rgb(235,224,214); font: 16pt; }"); // 设置样式 score->setFixedHeight(50); // 高度自适应 mainLayout->insertWidget(1, score, 0, Qt::AlignRight); // 在主窗口中插入分数模块 ``` #### 4.1.5 绘制4*4网格布局： * 4*4的生成采用循环语句。由于游戏中需要对数字块进行多次绘制并具备初始化功能，所以抽象为`drawBoard()`函数代替。 ```cpp void GameBoard::drawBoard() { delete boardLayout; boardLayout = new QGridLayout(); for (int i = 0; i < NCells; ++i) { for (int j = 0; j < NCells; ++j) { delete cells[i][j]; cells[i][j] = new Cell(game.board[i][j]); boardLayout->addWidget(cells[i][j], i, j); cells[i][j]->draw(); } } mainLayout->insertLayout(0, boardLayout); } ``` ### 4.2 绘制数字块： * 数字块可以命名为Cell，是QLabel类型的，可以显示文本并设置样式 * 在文件创建时，可以设置为继承QLabel * `cell`类声明了`draw()`成员函数，用于设置网格的样式。 ```cpp Cell::Cell(int v): value(v) { setAlignment(Qt::AlignCenter); } void Cell::draw() //draw()函数可以按照cell不同的值来设置样式 { setText(QString::number(value)); auto style = QString("Cell { background: %1; color: %2; font: bold; border-radius: 10px; font: 40pt; }"); switch (value) { case 2: { setStyleSheet(style.arg("rgb(238,228,218)").arg("rgb(119,110,101)")); break; } case 4: { setStyleSheet(style.arg("rgb(237,224,200)").arg("rgb(119,110,101)")); break; } case 8: { setStyleSheet(style.arg("rgb(242,177,121)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 16: { setStyleSheet(style.arg("rgb(245,150,100)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 32: { setStyleSheet(style.arg("rgb(245,125,95)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 64: { setStyleSheet(style.arg("rgb(245,95,60)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 128: { setStyleSheet(style.arg("rgb(237,207,114)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 256: { QGraphicsDropShadowEffect *dse = new QGraphicsDropShadowEffect(); dse->setColor(Qt::yellow); dse->setBlurRadius(20); dse->setOffset(-1); setGraphicsEffect(dse); setStyleSheet(style.arg("rgb(237,204,97)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 512: { QGraphicsDropShadowEffect *dse = new QGraphicsDropShadowEffect(); dse->setColor(Qt::yellow); dse->setBlurRadius(30); dse->setOffset(-1); setGraphicsEffect(dse); setStyleSheet(style.arg("rgb(237,204,97)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 1024: { QGraphicsDropShadowEffect *dse = new QGraphicsDropShadowEffect(); dse->setColor(Qt::yellow); dse->setBlurRadius(40); dse->setOffset(-1); setGraphicsEffect(dse); setStyleSheet(style.arg("rgb(237,204,97)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } case 2048: { QGraphicsDropShadowEffect *dse = new QGraphicsDropShadowEffect(); dse->setColor(Qt::yellow); dse->setBlurRadius(50); dse->setOffset(-1); setGraphicsEffect(dse); setStyleSheet(style.arg("rgb(237,204,97)").arg("rgb(255,255,255)")); break; } default: { setText(""); setStyleSheet("Cell { background: rgb(204,192,179); border-radius: 10px; }"); } } ``` * 在设置`Cell`样式时，还使用了`QString`来构建字符串。可以使用arg()重载函数来访问值。取得Label的值后，根据值的不同设置不同样式。 * 可以在`main.cpp`中设置随机数`srand(time(NULL));`，使得每次打开应用都不一样。 ### 4.3 编写游戏逻辑： #### 4.3.1 获取键盘输入： * 通过`keyPressEvent(QKeyEvent *event)`可以获取键盘输入，通过`event->key()`取得键盘输入值，之后通过switch语句跳转到对应的move操作。 ```cpp switch (event->key()) { case Qt::Key_Up: gam